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1、2020 年新教材高中物理 课时素养评价五 圆周运动（含解析）新人教版必修 2 -1-圆周运动（25 分钟 60 分）一、选择题(本题共 6 小题,每题 5 分，共 30 分)1.静止在地球上的物体都要随地球一起转动，下列说法正确的是(）A.它们的运动周期都是相同的 B.它们的线速度都是相同的 C。它们的线速度大小都是相同的 D。它们的角速度是不同的【解析】选 A.地球绕自转轴转动时,地球上各点的运动周期及角速度都是相同的。地球表面上的物体随地球做圆周运动的平面是物体所在纬度线平面，其圆心分布在整条自转轴上，不同纬度处物体做圆周运动的半径是不同的,只有同一纬度处的物体转动半径相等,线速度的大小
2、才相等。但即使物体的线速度大小相同，方向也各不相同。故 B、C、D错误，A正确。2。如图所示为一种早期的自行车,这种不带链条传动的自行车前轮的直径很大，这样的设计在当时主要是为了()A.提高速度 B。提高稳定性 C.骑行方便 D.减小阻力 2020 年新教材高中物理 课时素养评价五 圆周运动（含解析）新人教版必修 2 -2-【解析】选 A。在骑车时,人脚蹬踏板车轮转速一定的情况下，据公式 v=r 知,轮子半径越大,车轮边缘的线速度越大，车行驶得也就越快,故选项 A正确。3.如图是自行车传动装置的示意图,其中是半径为 R1的大链轮,是半径为 R2的小飞轮,是半径为 R3的后轮,假设脚踏板的转速为
3、 n（单位：r/s）,则自行车后轮边缘的线速度为（）A。B.C.D.【解析】选 D。转速为单位时间内转过的圈数，所以=2n,因为要测量自行车车轮边缘上的线速度的大小,根据题意知：轮和轮边缘上的线速度大小相等，据v=r 可知：R11=R22,已知 1=2n,则轮的角速度 2=1=.因为轮和轮共轴,所以转动的 相等即 3=2，根据 v=r 可知，v3=R33=,故 D项正确。【补偿训练】如图所示为锥形齿轮的传动示意图，大齿轮带动小齿轮转动,大、小齿轮的角速度大小分别为1、2，两齿轮边缘处的线速度大小分别为 v1、v2，则()A。12，v1=v2 B.12，v1=v2 们的线速度大小都是相同的它们的
4、角速度是不同的解析选地球绕自转轴转动时地球上各点的运动周期及角速度都是相体做圆周运动的半径是不同的只有同一纬度处的物体转动半径相等线速度的大小才相等但即使物体的线速度大小相同在当时要是为了提高速度提高稳定性骑行方便减小阻力年新教材高中物理课时素养评价五圆周运动含解析新人教版必2020 年新教材高中物理 课时素养评价五 圆周运动（含解析）新人教版必修 2 -3-C。1=2,v1v2 D。1=2,v1v2【解析】选 A。由于大齿轮带动小齿轮转动,两者啮合，所以线速度 v1=v2,由于 v=r,所以1r1=2r2，又因为 r1r2,所以 12，A正确。4。如图所示，当用扳手拧螺母时,扳手上的 P、Q
5、两点的角速度分别为 P和 Q，线速度大小分别为 vP和 vQ,则(）A。PQ，vPvQ B.P=Q，vPvQ C.PvQ【解析】选 B。由于 P、Q两点属于同轴转动,所以 P、Q两点的角速度是相等的，即 P=Q;同时由图可知 Q点到螺母的距离比较大,由 v=r 可知，Q点的线速度大,即 vPvQ，B正确。5。某品牌电动自行车的铭牌如表所示:车型:20 寸(车轮直径:508 mm)电池规格:36 V 12 Ah（蓄电池）整车质量:40 kg 额定转速：210 r/min(转/分）外形尺寸:L 1 800 mm W 650 mmH 1 100 mm 充电时间:2 8 h 电机、后轮驱动、直流永磁式
6、电机 额定工作电压/电流:36 V/5 A 根据此铭牌中的有关数据,可知该车的额定时速约为()A.15 km/h B.18 km/h C.20 km/h D.25 km/h 们的线速度大小都是相同的它们的角速度是不同的解析选地球绕自转轴转动时地球上各点的运动周期及角速度都是相体做圆周运动的半径是不同的只有同一纬度处的物体转动半径相等线速度的大小才相等但即使物体的线速度大小相同在当时要是为了提高速度提高稳定性骑行方便减小阻力年新教材高中物理课时素养评价五圆周运动含解析新人教版必2020 年新教材高中物理 课时素养评价五 圆周运动（含解析）新人教版必修 2 -4-【解析】选 C。由表中信息知：每小
7、时转 21060 转，则可计算每小时走过的路程为 s=dn=3。1450810-321060 m20 km,则时速为 v=20 km/h，选项 C正确.6.如图所示，甲、乙、丙三个齿轮的半径分别为 r1、r2、r3。若甲齿轮的角速度为 1，则丙齿轮的角速度为（)A。B。C。D.【解析】选 A。由甲、乙、丙三个齿轮依靠齿轮传动,三者线速度相同,其半径分别为 r1、r2、r3，则 1r1=2r2=3r3,故 3=,故 A正确。二、计算题（本题共 2 小题,共 30 分。要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要标明单位）7.(14 分)一汽车发动机的曲轴每分钟转 2 400 周,求:（1）曲轴转
8、动的周期与角速度.（2）距转轴 r=0。2 m 点的线速度。【解析】(1）由于曲轴每秒钟转=40 周 周期 T=s 曲轴转动的角速度=rad/s=80 rad/s 们的线速度大小都是相同的它们的角速度是不同的解析选地球绕自转轴转动时地球上各点的运动周期及角速度都是相体做圆周运动的半径是不同的只有同一纬度处的物体转动半径相等线速度的大小才相等但即使物体的线速度大小相同在当时要是为了提高速度提高稳定性骑行方便减小阻力年新教材高中物理课时素养评价五圆周运动含解析新人教版必2020 年新教材高中物理 课时素养评价五 圆周运动（含解析）新人教版必修 2 -5-(2)已知 r=0。2 m，因此这一点的线速
9、度 v=r=800。2 m/s=16 m/s 答案：(1）s 80 rad/s（2)16 m/s 8。(16 分)一半径为 R的雨伞绕柄以角速度 匀速旋转，如图所示，伞边缘距地面高 h，甩出的水滴在地面上形成一个圆,求此圆半径 r 为多少?【解析】间距关系如图所示(俯视图)。雨滴飞出的速度大小为 v=R 雨滴做平抛运动，在竖直方向上有 h=gt2 在水平方向上有 s=vt 由几何关系知,雨滴半径 r=解以上几式得 r=R。答案:R （15 分钟 40 分）们的线速度大小都是相同的它们的角速度是不同的解析选地球绕自转轴转动时地球上各点的运动周期及角速度都是相体做圆周运动的半径是不同的只有同一纬度
10、处的物体转动半径相等线速度的大小才相等但即使物体的线速度大小相同在当时要是为了提高速度提高稳定性骑行方便减小阻力年新教材高中物理课时素养评价五圆周运动含解析新人教版必2020 年新教材高中物理 课时素养评价五 圆周运动（含解析）新人教版必修 2 -6-9。(6 分)如图所示,电风扇在闪光灯下运转，闪光灯每秒闪 30 次，风扇转轴 O上装有 3 个扇叶，它们互成 120角，当风扇转动时,观察者感觉扇叶不动,则风扇转速不可能是（)A.600 r/min B。900 r/min C.1 200 r/min D.3 000 r/min【解析】选 B。因为电扇叶片有三个，相互夹角为 120，现在观察者感
11、觉扇叶不动，说明在闪光时间里,扇叶转过三分之一、或三分之二，或一周即转过的角度=n，n=1，2，3，由于光源每秒闪光 30 次,所以电扇每秒转过的角度为=n,转速为 10n r/s=600n r/min，所以 n=1 时,转速为 600 r/min,n=2时，转速为 1 200 r/min，n=5 时,转速为 3 000 r/min，故A、C、D项正确，B项错误。10。(6 分)机械手表的分针与秒针从重合到第二次重合,中间经历的时间为 (）A。min B。1 min C.min D。min【解析】选 C。先求出分针、秒针的角速度 1=rad/s，2=rad/s。设两次重合时间间隔为 t,则有
12、1=1t,2=2t,2-1=2，所以t=s=min.们的线速度大小都是相同的它们的角速度是不同的解析选地球绕自转轴转动时地球上各点的运动周期及角速度都是相体做圆周运动的半径是不同的只有同一纬度处的物体转动半径相等线速度的大小才相等但即使物体的线速度大小相同在当时要是为了提高速度提高稳定性骑行方便减小阻力年新教材高中物理课时素养评价五圆周运动含解析新人教版必2020 年新教材高中物理 课时素养评价五 圆周运动（含解析）新人教版必修 2 -7-11。(6 分）（多选)如图所示，竖直薄壁圆筒内壁光滑、半径为 R，上部侧面 A处开有小口,在小口 A的正下方 h 处亦开有与 A大小相同的小口 B,小球从
13、小口 A沿切线方向水平射入筒内，使小球紧贴筒内壁运动，要使小球从 B口处飞出，小球进入 A口的速度 v0可能为（）A.R B。R C。4R D.4R【解析】选 B、C、D。小球在竖直方向做自由落体运动,所以小球在桶内的运动时间为:t=，在水平方向,以圆周运动的规律来研究，则得:t=n,（n=1，2，3）,所以 v0=2nR，(n=1，2，3)，当 n=1 时,取最小值，所以最小速率为：v0=R,当 n=2 时，v0=2R，当 n=3 时,v0=3R，当 n=4 时,v0=4R,故 B、C、D项正确。12.（22 分)某农民发明家为家禽养殖者研发出了一款自动抛食机,其原理如图,将软食料装入长臂末
14、端半圆形金属碗中,电机带动长臂转动，当长臂碰到挡杆时,速度立即变为零,食料被抛出，通过控制长臂的转速来控制食料的抛出范围。长臂的长度为 L，假设食料 们的线速度大小都是相同的它们的角速度是不同的解析选地球绕自转轴转动时地球上各点的运动周期及角速度都是相体做圆周运动的半径是不同的只有同一纬度处的物体转动半径相等线速度的大小才相等但即使物体的线速度大小相同在当时要是为了提高速度提高稳定性骑行方便减小阻力年新教材高中物理课时素养评价五圆周运动含解析新人教版必2020 年新教材高中物理 课时素养评价五 圆周运动（含解析）新人教版必修 2 -8-抛出做平抛运动,平抛的初速度和长臂端碰挡杆前的瞬时线速度大
15、小相等,抛出点距地面距离为H,要使食料被抛到地面0到D的范围内,则长臂在碰挡杆前的角速度应控制在什么范围？(用表达式写出)【解析】食料在最高点做平抛运动，则有：H=gt2 D=vt，联立解得:v=D 由 v=L可得最大转动角速度为:=最小角速度为 0 故角速度范围(0,）答案：(0，)们的线速度大小都是相同的它们的角速度是不同的解析选地球绕自转轴转动时地球上各点的运动周期及角速度都是相体做圆周运动的半径是不同的只有同一纬度处的物体转动半径相等线速度的大小才相等但即使物体的线速度大小相同在当时要是为了提高速度提高稳定性骑行方便减小阻力年新教材高中物理课时素养评价五圆周运动含解析新人教版必2020 年新教材高中物理 课时素养评价五 圆周运动（含解析）新人教版必修 2 -9-们的线速度大小都是相同的它们的角速度是不同的解析选地球绕自转轴转动时地球上各点的运动周期及角速度都是相体做圆周运动的半径是不同的只有同一纬度处的物体转动半径相等线速度的大小才相等但即使物体的线速度大小相同在当时要是为了提高速度提高稳定性骑行方便减小阻力年新教材高中物理课时素养评价五圆周运动含解析新人教版必